|
KybernetikaKybernetika (z gréckeho slova „kybernetes“ čo znamená kormidelník) vznikla ako samostatný vedný odbor po 2. svetovej vojne. Je to veda o riadení a komunikácii v dynamických systémoch, skúmajúca spoločné zákonitosti na základe analógie medzi systémami rôznej fyzickej podstaty, ktorými sú technické zariadenia, živé organizmy i spoločnosť. Kybernetika zasahuje do veľmi širokého spektra odborov, čo jej mnohí vyčítajú. Kybernetika je disciplína, ktorá skúma riadiace a regulačné procesy v biologickej sfére, v technike, v spoločnosti a navrhuje modely na znázornenie, transformáciu a spracovanie informácií. Všetky automatické zariadenia na spracovanie dát sú v tomto zmysle kybernetickými strojmi a samotná informatika je náuka o kybernetických strojoch a metódach. Delí sa na tri základné súčasti:
Predmetom kybernetiky je spracovanie informácií pre potreby riadenia. Metódami kybernetiky sú systémový prístup a modelovanie pri riešení problémov. Oblasťami uplatnenia kybernetiky je dianie v ľudskej spoločnosti, ako aj v prírode: pri riešení matematických úloh, hromadné spracovanie údajov, organizácia, riadenie a vyhodnocovanie procesov, napodobňovanie procesov, inžinierske projektovanie, tvorba zložitých a veľkých systémov… Dejiny Počiatky kybernetiky
Kybernetika prvej polovice 20. storočiaModerná kybernetika nevznikla štandardným procesom odštiepenia od všeobecnejšej vedy, naopak vznikala postupne fúziou vedných odborov, ako matematická logika, teória elektrických obvodov, evolučná biológia a neurovied. Za miesto zrodenia kybernetiky sa považuje americká univerzita MIT. V troch krokoch, každým od seba vzdialeným približne 10 rokov (1940, 1950, 1960), definovali kybernetiku tak ako ju poznáme dnes. MIT stála pri zrode kybernetiky, pri riešení najkritickejších problémov aj pri obmedzovaní jej rastu.
Norbert Wiener a jeho prínosNorbert Wiener učil matematiku na MIT od roku 1919. V roku 1940 Wiener pracoval s mladým inžinierom, Julianom H. Bigelowom na vývoji automatického vyhľadávača protivzdušných pozemných kanónov. Pracovali so servomechanizmami, ktoré na základe predošlých trajektórií striel boli schopné predpovedať, kde sa nachádza protivzdušný kanón. Inak povedané tento stroj dokázal zo skúsenosti (nahrávky minulých udalosti) predikovať budúce udalosti. Boli užasnutí dvoma faktami: pseudointeligentným správaním tohto stroja a „chorobami“, ktoré ho kvôli nemu mohli postihnúť. Vyskytol sa tu jeden zvláštny defekt, po ktorom sa celý systém dostal do série nekontrolovateľných oscilácií. Zaujatý touto chybou stroja sa Wiener opýtal svojho kamaráta neurofyziológa Artura Rosenbluetha, či takéto správanie bolo niekedy pozorované u ľudí. Odpoveď bola kladná, u niektorých ľudí s poškodenou miechou sa vyskytol jav, kedy sa pacient snažil zdvihnúť pohár s vodou, no neúspešne a pri každom ďalšom pokuse rozlial viac vody. Od tohto okamihu Wiener usudzoval, že nato aby mohla byť vykonávaná činnosť s konkrétnym zámerom musí byť zabezpečená cirkulácia informácii v uzavretej slučke:„a closed loop allowing the evaluation of the effects of one's actions and the adaptation of future conduct based on past performances“.[2] Bigalow a Wiener objavili, že uzavretý tok informácií v slučke je nevyhnutný pre presnosť akejkoľvek akcie – slučka negatívnej spätnej väzby – a túto myšlienku generalizovali na ľudský organizmus. V knihe vydanej v roku 1948 Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine zhrnul základné princípy kybernetiky, preto sa pokladá za otca kybernetiky. Vývoj kybernetikyJe potrebné spomenúť aj mnohých ďalších, ktorí sa významnou mierou podieľali na definovaní kybernetiky. Pionierom spätnej väzby bol ruský fyziológ Pyotr Anokhin, ktorého práca Проблема центра и периферии в физиологии нервной деятельности(Problémy centra a periférie v fyziológii nervovej aktivity), publikovaná v roku 1935, bola inšpiráciou pre Norberta Wienera. Priamo na túto prácu nadväzovali ďalšie dve kľúčové publikácie a to: Behavior, Purpose and Teleology od Artura Rosenblutha, Norberta Wienera a Juliana Bigalowa a A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity od Warrena McCullocha a Waltera Pittsa. Tieto práce môžeme považovať za zlomové v definovaní kybernentiky. Ďalším významným vedcom vtedajšej doby bol John von Neumann, známy predovšetkým svojim podielom na vzniku a rozvoji počítačových vied, priniesol aj do kybernetiky niekoľko zaujímavých konceptov a to: Von Neumannov celulárny automat a Von Neumannov univerzálny konštruktor. Tieto koncepty si kybernetika osvojila a postupne sa stali jednými z kľúčových súčasti tohto vedného odboru. Neskôr našli tieto celulárne automaty prekvapujúco široké využitie. Azda najväčším medzníkom bolo objavenie programovateľného digitálneho elektronického počítača, založeného na prací matematika Alan Turinga a iných. Práca Alana Turinga, teória algoritmov naznačovala, že stroj by mohol byť schopný zo symbolov jednoduchých ako "1" a "0" simulovať akýkoľvek mysliteľný proces matematickej dedukcie, čo naznačovalo obrovský potenciál, ktorý prišiel do kybernetiky s výpočtovou technikou. Novodobá kybernetika Aplikácie kybernetikyRobotikaJedným z najrýchlejšie rozširujúcich sa pododborov kybernetiky je robotika. Vyvíjajú sa rôzne typy robotov s rozličnými architektúrami pre rozmanité úlohy. Roboty môžeme rozdeliť na priemyselné, domáce, vojenské, pričom špeciálnu skupinu by mohli tvoriť humanoidné roboty.
 AutomatizáciaTeória automatizácie je veda, zaoberajúca sa možnosťami používania rôznych druhov regulačných systémov na riadenie strojov, výrobných liniek, prepínania telefónnych liniek, brzdenia či stabilizácie letu so snahou o minimálnu, ak nie nulovú intervenciu človeka. Automatizácia je ďalším krokom po mechanizácii. Zatiaľ, čo mechanizácia umožňovala človeku vykonávať činnosti pomocou strojov, automatizácia má človeka z tohto procesu úplne vylúčiť. Je úzko prepojená s priemyselnou robotikou. Najväčšou výhodou automatizácie sú : šetrenie námahy a peňazí, presnosť, rýchlosť a stabilita. Zložité automatizované systémy sa využívajú na riadenie výrobných liniek, námorných lodí alebo lietadiel. Počítačové videnieJe oblasť počítačovej vedy, ktorej cieľom je vytvárať numerickú reprezentáciu reálneho sveta, vhodnú pre spracovávanie počítačmi. Množstvo aplikácií:
Kybernetika na SlovenskuKatedra kybernetiky a umelej inteligencie Fakulty elektrotechniky a Informatiky Technickej univerzity v Košiciach[3] realizuje výskum, vývoj vzdelávanie v oblastiach: kybernetiky a automatizácie, informačno-riadiacich systémov, umelej inteligencie a hospodárskej informatiky. Katedra vznikla v roku 1964 ako „Katedra základov automatizácie a regulácie“. Zakladateľom tejto katedry bol Prof. J. Spal, CSc., ktorý bol 8 rokov aj jej vedúcim. Ďalším významným medzníkom bol vznik Fakulty elektrotechniky v roku 1969. V roku 1989 sa katedra rozdelila na dve časti a to : Katedru počítačov a informatiky a Katedru kybernetiky a umelej inteligencie. Aktuálnym vedúcim katedry je prof. Ing. Peter Sinčák, CSc. Zdroje
Referencie
|
Portal di Ensiklopedia Dunia
